JPS594017A - 電子ビ−ム露光方法 - Google Patents

電子ビ−ム露光方法

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JPS594017A
JPS594017A JP57112986A JP11298682A JPS594017A JP S594017 A JPS594017 A JP S594017A JP 57112986 A JP57112986 A JP 57112986A JP 11298682 A JP11298682 A JP 11298682A JP S594017 A JPS594017 A JP S594017A
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JP
Japan
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dose
proximity effect
electron beam
electron beams
pattern
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JP57112986A
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Bunro Komatsu
小松　文朗
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電子ビーム露光方法の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、半導体素子の微細化、高密度化に伴なって、サブ
ミクロンのパターンを形成する技術として電子ビーム露
光を用いたリソグラフィー技術が注目されている。この
電子ビーム露光方法は、第１図に示す如く基板Ｉ上のポ
ジ型またはネガ型レジスト膜２に電子ビームを走査しな
がら照射する方法である。しかしながら、この露光方法
にあっては、電子ビームがレジスト膜Ｚ内での電子散乱
や基板１からの後方散乱によって目的とする露光部３以
外の周辺の未露光部４の領域５まで露光されて、パター
ン形状のひずみが生じる、いわゆる近接効果か起こると
いう問題があった。
このよう々ことから、従来、電子ビーム露光での近接効
果を低減させる手段として、■データを補正する方法、
■ドーズ量を変化させる方法、等が提案されている。
しかしながら、データの補正による近接効果の低減方法
はラスタ一方式の電子ビーム露光装置による場合、相当
な時間を要する。即ち、近接効果の発生するパターンデ
ータを識別し、そのパターンデータを加工するにはミニ
コンビ、−−タよりメインフレームコンビュークにより
−（処理する必要がある。しかも、ラスク一方式では該
当するパターン領域だけでなく、マスク又はウェハのデ
ータ領域全面を走査する必要がある。一方、ドーズ量を
変化させて近接効果を低減する方法は電子光学系の再設
定、ビームドリフトの補正等を短時間に精度よく行なう
必要があり、問題である。
〔発明の目的〕
本発明は簡単な操作で近接効果を低減して尚精度で微細
形状のパターン形成が可能な電子ビーム露光方法を提供
しようとするものである。
〔発明の概要〕
本発明は目的とするドーズ量よシ低いドーズ量の電子ビ
ームをレジスト膜に複数回■ねて描画するものである。
すなわち、ドーズ量と相関するビーム電流を例えば１／
２にするか、或いはビーム照射時間を１／２にするかし
て、１回目の電子ビームの描画を例えばボッ型レジスト
膜に施すと、露光部のレジスト密度（平均分子量）は未
露光部に比べて減少する。次に、再度、同一条件でポジ
型レジスト膜に電子ビームを重ね描画すると、露光部の
数平均分子量の最終的な値はビーム電流又はビーム照射
時間を倍にして一度に描画した場合に比べて低下する。
従って、同一の現像条件下で処理した場合、露光部（前
方散乱電子による照射部）と近接効果の影袢丘受ける領
域（後方散乱電子による照射部）との数平均分子量の差
が増加する分だけ近接効果を受ける領域は現像されに＜
＜彦るため、近接効果を低減できる。
〔発明の実施例〕
次に、本発明の詳細な説明する。
実施例 ブランクマスク（又はウェハ）上にポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ　）　’１回転塗布し、ベーキングし
て例えば厚さ０．５μｍのポジ型レジスト膜を被覆した
後、該レジスト膜に電子ビームを走査してビーム電流４
００　ｎＡの条件で、２５ｎｓｅｃ照射して１回目の描
画を行なった。つづいて、電子ビームが照射されたレジ
スト膜部分に再度、電子ビームを走査して同一のビーム
電流値で２５　ｎ５ｅｃ照射し、露光を行なった。次い
で、露光後のレジスト膜を現像処理してレジストパター
ンを形成した。
比較例 ブランクマスク（又はウェノ・）上にＰＭＭＡを回転塗
布し、ベーキングして厚さ０．５μｍのポジ型レジスト
膜を抜機した後、該レジスト膜に電子ビームを走査して
ビーム電流４００　ｎＡで実施例の倍の５０　ｎ５ｅｃ
照射し、１回で露光を行なった。
次いで、露光後のレジスト膜を現像処理してレジストパ
ターンを形成した。
しかしで、本実施例によれば、第２図に示す如くブラン
クマスク（又はウエノ・）１１上に近接効果に起因した
パターン周辺の丸みが改善されたパターンデータに忠実
なレノストノやターンＩ２を形成できた。これに対し、
一度の電子ビーム照射で露光するｌ比較例の方法では、
第３図に示す如くブランクマスク（又はウエノ・）ＩＩ
上に近接効果に起因したパターン周辺に丸みが生じたレ
ジストバク−７１２′が形成された。
また、本実施例及び比較例の方法によるパターン間距離
の変化に対するパターン寸法の変動を調べたところ、第
４図に示す特性図を得た。
ここで、パターンとは現像によシ露光部を溶解除去した
部分である。なお、第４図中のＡは本実施例の方法によ
る特性線、Ｂは比較例の方法による特性線である。この
第４図からり」らかな如く、１度の電子ビーム照射で露
光を行なう比較例の場合では、パターン間距離が３．９
　ｔｉｍ以内になると、パターン寸法が著しく変化する
。これに対し、目的とするドーズ量の半分の電子ビーム
で重ね照射して露光を行なう本実施例の場合では、パタ
ーン間距離が３．０μｍ以内になっても、近接効果の低
減によシバターン寸法の変化を抑制できる。
このように、ドーズ量を１／２にした電子ビームの量ね
描画を採用した本発明方法において、近接効果を一度の
電子ビームの露光に比べて低減できるのは次のような理
由による。即ち、ポジ型レジストの初期数平均分子量ｆ
　Ｍｎ　、ドース′量Ｑｏを１／２にして電子ビーｌ−
を重ね描画した時の露光部の数平均分子量をＭｆ　、ド
ーズ量ＱＯで一度の電子ビーム描画を施した時の露光部
の数平均分子量をＭｆ’、ドーズ量ＱＯで一度の電子ビ
ーム描画及びドーズ量Ｑｏを１〆２にして電子ビームを
重ね描画した時の近接効果の影響を受けた領域の夫々の
数平均分子量′（Ｉ−Ｍｆ”（１）、Ｍｆで（２）、と
すると、以下に示すような式が求められる。なお、前記
各数平均分子量Ｍｎ　、　Ｍｆ　＋　Ｍｆ’　＋　Ｍｆ
“（Ｍ’ｆ”（１）。
Ｍｆ”（２））をモデル的に示すと、第５図の如き線図
となる。
（１）ドーズｉＱ。で描画する場合、近接効果の影響を
受ける領域の数平均分子量ＭＪ’ｉｏと露光部の分子量
Ｍ／の差は、 で表わされる。
（ＩＩ）ドーズＭ、Ｑｏ／２で重ね描画する場合、近接
効果の影響を受ける領域の数平均分子１■−”Ａ２）と
露光部の分子量Ｍｆとの差は、 で表わされる。
しかして、上記（２）式−（１）式の分子〔分子をＨ（
１−ｘ）Ｄとする〕を展開して整理すると、〉０ となり、 の関係が成立することになる。
但し、 ｇ８・・・単位エネルギー当たりの主鎖切断の回数ε・
・・吸収エネルギー密度 ρ。・・・レジストの初期密度 ＮＡ−Ａｖｏｇａｄｒｏ数 ここで、Ｃは定数、またＸは０≦ｘ　（１で露光部のエ
ネルギー密度をεとしだとき、近接効果の影響を受ける
領域のエネルギーｖ７１ｂＺは、εＸで表わせられる。
上述した（３）式より同一・現像条件で処理すると、露
光部（Ｍ、）によって現像終了の判定をするため、近接
効果の影響を受ける領域ω’Ａ２＞）は現像されにくく
なる。しだがって、本発明の露光方法によれば近接効果
を従来の露光方法に比べて著しく低減できる。
なお、ドーズ量を１／２にするには、ビーム電流を１／
２にする方法と照射時間を１／２にする方法とがある。
前者のビーム電流、を１／２にする場合、描画時間は２
倍になるが、後者の照射時間を１／２にする場合にはブ
ランキング速度及びステーク速度が２倍になるから、描
画時間はドーズ酸をＱ。で一度に描画する場合と殆ど変
らず、時間的損失は少なくて済む。
上記実施例ではドーズ量を１／２にして２回の電子ビー
ムの市ね描画を行なったが、これに限定されずドーズ；
１．を１／３　、１／４等にして３回。
４回の電子ビームの重ね描画を行なっても勿論よい。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明によればツヤターンデータの
補ｒＥ−等の煩雑な手段をとらずに、例えばドーズ量を
１／２にして、電子ビームを２回の重ね描画することに
よって、極めて簡単な操作で近接効果を低減して高精度
で微細形状の・千ターンを形成し得る電子ビーム露光方
法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は電子ビーム露光による近接効果の発生を説明す
るための断面図、第２図は本発明の露光方法を施した後
、現像処理することにより得られたレジストパターンの
千…１図、第３図ば従来の露光方法を施しだ後、現像処
理することにより得られたレジストパターンの平面図、
第４図は本発明の露光方法及び従来の露光方法を施した
後、同一条件下で現像処理した場合における・やターン
間距離の変化に対する・母ターン士法の変動を示す特性
図、第５図＆ｉボッ型のレジストの初期数平均分子ｔ（
Ｍｎ）、本発明の露光後の露光部の数平均分子量（Ｍｚ
）、従来の露光後の露光部の数平均分子量（ｈｙ７）、
及び近接効果の影響を受ける領域の数平均分子量α７）
の分布を示す線図である。 １・・・基板、２・・・ポジ型レジスト、３・・・露光
部、４・・・未露光部、５・・・近接効果の影響を受け
た領域、１１・・・ブランクマスク（又Ｃよウェハ）、
１２　、　Ｚ　２’・・・レジストパターン。 出顔人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦牙１図 チ２　図 管　３　図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レジスト膜に電子ビームを描画して露光を行なう際、目
    的とするドーズ量よシ低いドーズ量の電子ビームを前記
    レジスト膜に複数回重ねて描画することを特徴とする電
    子ビーム露光方法。
JP57112986A 1982-06-30 1982-06-30 電子ビ−ム露光方法 Pending JPS594017A (ja)

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EP83106013A EP0097903B1 (en) 1982-06-30 1983-06-20 Method of electron beam exposure
DE8383106013T DE3381033D1 (de) 1982-06-30 1983-06-20 Elektronenstrahl-belichtungsverfahren.
US06/810,848 US4644170A (en) 1982-06-30 1985-12-20 Method of electron beam exposure

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02118076U (ja) * 1989-03-10 1990-09-21
US7480962B2 (en) 2003-05-07 2009-01-27 Sugatsune Kogyo Co., Ltd. Slide hinge

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4712013A (en) * 1984-09-29 1987-12-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of forming a fine pattern with a charged particle beam
JPS6229135A (ja) * 1985-07-29 1987-02-07 Advantest Corp 荷電粒子ビ−ム露光方法及びこの方法を用いた荷電粒子ビ−ム露光装置
US5051598A (en) * 1990-09-12 1991-09-24 International Business Machines Corporation Method for correcting proximity effects in electron beam lithography
US6534242B2 (en) 1997-11-06 2003-03-18 Canon Kabushiki Kaisha Multiple exposure device formation
US6377337B1 (en) 1998-05-02 2002-04-23 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus
JP3352405B2 (ja) 1998-09-10 2002-12-03 キヤノン株式会社 露光方法及びそれを用いたデバイス製造方法並びに半導体デバイス
JP2001126980A (ja) * 1999-11-01 2001-05-11 Nikon Corp 蓄積エネルギー計算方法、プログラム記憶媒体、近接効果計算方法、マスク又はレチクルパターンの設計方法、及び半導体デバイスの製造方法
JP2003142500A (ja) * 2001-10-30 2003-05-16 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
US8539392B2 (en) 2011-02-24 2013-09-17 National Taiwan University Method for compensating proximity effects of particle beam lithography processes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51147262A (en) * 1975-06-13 1976-12-17 Fujitsu Ltd Electronic beam exposure method
JPS56112729A (en) * 1980-02-08 1981-09-05 Fujitsu Ltd Exposure of electron beam

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2143737A1 (de) * 1971-09-01 1973-03-08 Ibm Deutschland Photoaetzverfahren
US4099062A (en) * 1976-12-27 1978-07-04 International Business Machines Corporation Electron beam lithography process
DE2852961A1 (de) * 1978-12-07 1980-06-19 Siemens Ag Verfahren zum aufbringen sehr feiner strukturen auf ein substrat
JPS5596942A (en) * 1979-01-19 1980-07-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and apparatus for producing minute pattern
DE2927242A1 (de) * 1979-07-05 1981-01-08 Siemens Ag Korpuskel- oder roentgenlithografisches verfahren zur strukturerzeugung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51147262A (en) * 1975-06-13 1976-12-17 Fujitsu Ltd Electronic beam exposure method
JPS56112729A (en) * 1980-02-08 1981-09-05 Fujitsu Ltd Exposure of electron beam

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02118076U (ja) * 1989-03-10 1990-09-21
US7480962B2 (en) 2003-05-07 2009-01-27 Sugatsune Kogyo Co., Ltd. Slide hinge

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DE3381033D1 (de) 1990-02-01

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